正文描述:《导体和电介质练习20100》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、SUMMARY⒈导体静电平衡条件⒉静电平衡下导体的性质⑴实心导体整个导体是等势体Q仅分布于表面正比于曲率⑵空腔导体(腔内无q)⑶空腔导体(腔内有q)腔表无q腔内无电场整个导体包括空腔在内,是一个等势体腔表有-q腔内有电场导体的实体部分,仍是一个等势体⒊导体接地(U=0)——其远离另一带电体的一端不带电=0Q-Q①②q=0-qe.g.⒋静电屏蔽若是内球接地,则其电荷通常不为零.⒌电介质的极化⑴极化强度:Q-Q=0③⒍电位移:⑵束缚面电荷密度:=pn*⒎电位移线⒏ 的高斯定理典型应用:电
2、荷及介质高对称分布(球、圆柱、平面等)⒐电容⑴定义:⑵计算方法平行板:孤立导体球:②串联:③并联:①设定Q→V→C=Q/V⑶典型结果⒒静电场的能量⒑带电电容器的能量能量密度:场能:Chap.2EXERCISES⒈如图,小物体A带有负电荷,本不带电的导体B放在A的一侧.A、B和无穷远的电势分别记为UA、UB和U.试证:UAUBU证:-AB达到静电平衡后,B上出现感应电荷如图.+-B的右侧负电荷吸收电场线,这些电场线不能来自B的左侧正电荷,否则将破坏B的等势性,因此这些电场线只能来自无穷远处
3、,故有UBU.B的左侧正电荷发出的电场线不能到无穷远处去,否则会有UBU,与上面的结果矛盾,因此这些电场线只能被A的负电荷吸收,故有UAUB.综上:UAUBU2.平行板电容器两极板间相互作用力大小F与两极板间电压V的关系是:(A)FV(B)F1/V(C)F1/V2(D)FV2解:一极板上的电荷受到另一极板上电荷所产生的电场的作用力,因此(D)F=Q/20=Q2/20S=V2C2/20SV23.解:平行板电容器与电源相连.当极板间为真空时,场强为,电位移为,当
4、极板间充满电介质(r)时,场强为,电位移为,则有(A)(B)(C)(D)V一定E0d=EdE0=ED0=0E0,D=0rE=0rE0=rD0(B)4.两个电容器1和2串联后充电.在电源保持连接的情况下,把电介质插入2中,则1上的电势差;1上的电量;1的静电能.(填增大、减小、不变)解:21电源保持连接V1+V2一定.串联:Q1=Q2V1/V2=C2/C1插入介质:C2/C1V1/V2因此V1;Q1=C1V1;②若电容器为并联,充电后与电源保持连接,结果?③若电容器
5、为并联,充电后与电源断开,结果?[思考]①若将“电源保持连接”改为“电源断开”,结果?Answer:V1、Q1与W1都不变Answer:V1、Q1与W1都不变Answer:V1、Q1与W1都减小5.真空中,半径为R1和R2的两个导体球相距很远,则两球的电容之比C1/C2=;当用细长导线将两球相连后,电容C=.解:⑴相距很远各为孤立导体球∵C=40R∴C1/C2=R1/R2⑵两球相连等势[思考]两球相连=电容器并联,为什么?6.一球形导体,带电量q,置于一任意形状的空腔导体中.当用导线将两
6、者连接后,系统静电场能将(A)增加.(B)减少.(C)不变.(D)无法确定.解:连接前,腔内外均有电场.连接后,腔内电场消失,腔外电场不变,故静电场能减少.q(B)
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